JP4058647B2 - キャリッジ案内構造及び記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録ヘッドが搭載されたキャリッジを記録媒体の搬送方向と直交する方向へ移動させる際の案内構造及びそのキャリッジ案内構造を備えた記録装置に関する。

一般に、記録装置の１つであるインクジェット式プリンタは、給紙トレイに収納されている用紙を給紙ローラにより給紙し、紙送りローラと従動ローラとの間に挟持して記録部へ搬送する。そして、用紙の搬送方向と直交する方向に往復移動するキャリッジに搭載されている記録ヘッドから用紙に対してインク滴を吐出させて記録し、排紙ローラとギザローラとの間に挟持して排紙トレイに排紙するように概略構成されている。

図１４（Ａ）、（Ｂ）は、キャリッジの概略を示す側面図及び平面図である。
このキャリッジ１は、背面両側部に設けられている一対の後部支持部２が、用紙の搬送方向と直交する方向に配設された第１のガイド板１１に摺動自在に支持され、前部側下面中央部に設けられている前部支持部３が、用紙の搬送方向と直交する方向に配設された第２のガイド板１２に摺動自在に支持されている。

第１のガイド板１１は、垂直方向に配設され、かつ先端の断面がＺ形状となるように折り曲げられている。そして、キャリッジ１の後部支持部２は、第１のガイド板１１の折り曲げ部分のうち、水平部分１１ａを挟持する一対の突起２ａ、２ｂと、垂直部分１１ｂを挟持する一対の突起２ｃ、２ｄが形成されている。第２のガイド板１２は、水平方向に配設され、表面は平坦に形成されている。そして、キャリッジ１の前部支持部３は、第２のガイド板１２に当接する突起３ａが形成されている。

このような構成において、キャリッジ１は、図示しないモータとベルト機構を介して用紙の搬送方向と直交する方向に往復移動する際に、後部支持部２が第１のガイド板１１に沿って案内され、前部支持部３が第２のガイド板１２に沿って案内されるようになっている（特許文献１参照）。

特開２００１−１５８１４７号公報

上述したキャリッジ１の案内構造では、キャリッジ１の後部支持部２の突起２ｃ、２ｄの間隔ｄ１の公差は、通常＋０．０２〜＋０．０４であり、第１のガイド板１１の垂直部分１１ｂの公差は、通常＋０〜−０．０４であるため、最大で０．０８のガタが発生する場合がある。このため、キャリッジ１が、図の矢印ａで示す方向に回転するおそれがある。

本発明の目的は、上述した課題に鑑みなされたものであり、キャリッジのガタを取り除くことができるキャリッジ案内構造及びそれを備えた記録装置を提供することにある。

上記目的達成のため、本発明の請求項に係るキャリッジ案内構造では、記録ヘッドが搭載されたキャリッジを記録媒体の搬送方向と直交する方向へ移動させる際の案内構造であって、前記記録媒体の搬送方向と直交する方向に配設される第１の案内部材に設けられた案内部と相互に嵌合し、かつ抱持して摺動する嵌合抱持摺動部と、前記第１の案内部材と並設される第２の案内部材に当接して摺動する当接摺動部とを備えたことを特徴としている。これにより、嵌合抱持摺動部と第１の案内部材の案内部とを相互に嵌合し、かつ抱持することにより、キャリッジ全体としてはガタが無くなった状態にすることができるので、記録媒体の搬送方向と直交する方向へのキャリッジの回転を規制することができる。

また、本発明の請求項に係るキャリッジ案内構造では、前記嵌合抱持摺動部は、前記第１の案内部材の案内部を所定の間隔をあけて２個所で嵌合抱持するように配設されていることを特徴としている。また、本発明の請求項に係るキャリッジ案内構造では、前記嵌合抱持摺動部は、断面がＺ形状となるように折り曲げられた前記案内部における溝部の内面に対して嵌合する第１の凸部と、前記溝部の外面を直交する２方向で抱持する第２及び第３の凸部とを有することを特徴としている。これにより、２つの嵌合抱持摺動部における嵌合部と抱持部でキャリッジを支持することになるので、キャリッジ全体としてのガタを完全に無くすことができる。

上記目的達成のため、また、本発明の請求項に係るキャリッジ案内構造では、記録ヘッドが搭載されたキャリッジを備えた記録装置において、上記各キャリッジ案内構造を備えていることを特徴としている。これにより、上記各作用・効果を奏する記録装置を提供することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る記録装置の１つであるインクジェット式プリンタの外部構成の全体を排紙口を閉じた状態で斜め前方から見た斜視図、図２は、その排紙口を開いた状態の斜視図ある。このインクジェット式プリンタ１００は、全体が幅方向に長く延びる直方体状の上部ハウジング１０１と下部ハウジング１０２を備えている。上部ハウジング１０１と下部ハウジング１０２は、スナップフィットにより締結されている。

上部ハウジング１０１の後方側には、給紙口１０３が形成されている。この給紙口１０３には、給紙される用紙が積層載置される給紙トレイ１１０が配設されている。給紙トレイ１１０は、斜め上後方へ突き出るように配設されており、用紙を傾斜した状態で保持するようになっている。上部ハウジング１０１の前方側には、排紙口１０４が形成されている。そして、上部ハウジング１０１と下部ハウジング１０２の前面側には、排紙される用紙が積層載置される排紙スタッカ１２０が配設されている。

排紙スタッカ１２０は、その下部の回動軸を中心に上部ハウジング１０１と下部ハウジング１０２の前面側に回動可能に取り付けられ、不使用時は起立方向に回動されて排紙口１０４を閉じ、使用時は倒伏方向に回動されて排紙口１０４を開け、下部ハウジング１０２から斜め上前方に突き出る位置で停止して用紙を傾斜した状態で受けるようになっている。この排紙スタッカ１２０は、基端側の１段目のスタッカ部材１２１及びこの１段目のスタッカ部材１２１に格納・引出自在に設けられた先端側の２段目のスタッカ部材１２２との２段構成となっている。

上部ハウジング１０１の上部から前面にかけて窓部１０５が形成されている。
この窓部１０５は、透明もしくは半透明な湾曲した開閉自在なカバー１０６によって覆われている。このカバー１０６を開放することにより、インクカートリッジの交換作業や内部機構のメンテナンス作業等を容易に行うことができる。また、上部ハウジング１０１の左後方側には、押しボタン式のパワー系のスイッチ１３１と操作系のスイッチ１３２、１３３が配設されている。

図３は、図１のインクジェット式プリンタ１００の上部ハウジング１０１を取り外したときの内部構成の全体を斜め前方から見た斜視図、図４は、その主要部の断面側面図である。下部ハウジング１０２上には、プリンタコントローラを構成する図３に示すメイン基板１３０が縦置きに配置されていると共に、プリントエンジンを構成する図３に示す記録手段１４０と、図４に示す用紙の供給手段１５０及び搬送手段１６０等が配設されている。

メイン基板１３０には、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＡＳＩＣ等の制御素子や記憶素子、及びその他の各種回路素子が装着されており、その上端には、上述したパワー系のスイッチ１３１や操作系のスイッチ１３２、１３３が押された時にそれぞれ発光することによりユーザがスイッチＯＮを確認し得るように配置された発光ダイオード１３４、１３５、１３６が突設されている。

記録手段１４０は、キャリッジ１４１、記録ヘッド１４２、キャリッジモータ１４３、タイミングベルト１４４、吸引ポンプ１４５等を備えている。搬送手段１６０により搬送される用紙は、キャリッジモータ１４３とタイミングベルト１４４により走査されるキャリッジ１４１に搭載された記録ヘッド１４２により記録されるようになっている。この記録ヘッド１４２は、フルカラー印刷が可能なように、キャリッジ１４１内に収納された例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの計４色のインクカートリッジ１４６から各色インクが供給されるようになっている。

供給手段１５０は、給紙トレイ１１０、給紙ガイド１１１、給紙ローラ１５１、ホッパ１５２、分離パッド１５３等を備えている。給紙トレイ１１０に積層載置され給紙ガイド１１１により揃えられた用紙Ｐは、給紙ローラ１５１の回転に伴うホッパ１５２の上昇により分離パッド１５３で給紙ローラ１５１に押付けられ、最上位の用紙Ｐから１枚ずつ分離されて搬送手段１６０へ給送されるようになっている。

搬送手段１６０は、紙送りローラ１６１と従動ローラ１６２、排紙ローラ１６３とギザローラ１６４、紙送りモータ１６５、排紙スタッカ１２０等を備えている。供給手段１５０から供給される用紙Ｐは、紙送りモータ１６５により駆動されている紙送りローラ１６１と従動ローラ１６２に挟持されて記録手段１４０へ搬送され、さらに紙送りモータ１６５により駆動されている排紙ローラ１６３とギザローラ１６４に挟持されて排紙スタッカ１２０へ搬送されるようになっている。

図５は、本発明のキャリッジ案内構造の第１の実施形態を示す側面図、図６は、その平面図である。キャリッジ１４１は、本体部１４１ａとカバー部１４１ｂを備えている。キャリッジ１４１の本体部１４１ａの底面には、記録ヘッド１４２が搭載され、キャリッジ１４１の本体部１４１ａの内部には、図示していないインクカートリッジ１４６が装着される。

また、キャリッジ１４１の本体部１４１ａの背面両側部には、キャリッジ案内構造を構成する一対の抱持摺動部４１が所定間隔をあけて一体的に形成されている。そして、用紙の搬送方向と直交する方向でかつ垂直方向に配設されたメインフレーム１０７には、上記抱持摺動部４１が抱持して摺動する第１の案内部材４３が形成されている。

この第１の案内部材４３は、メインフレーム１０７と同様に配設され、先端の断面がＺ形状となるように折り曲げられている。そして、抱持摺動部４１は、第１の案内部材４３の折り曲げ部分のうち、水平部分４３ａを挟持する一対の突起４１ａ、４１ｂと、垂直部分４３ｂを挟持する一対の突起４１ｃ、４１ｄが形成されている。

さらに、キャリッジ１４１の本体部１４１ａの前部側下面中央部には、キャリッジ案内構造を構成する嵌合摺動部４２が一体的に形成されている。そして、用紙の搬送方向と直交する方向でかつ水平方向に配設された排紙フレーム１０８には、上記嵌合摺動部４２が相互に嵌合して摺動する第２の案内部材４４が形成されている。

図７（Ａ）の拡大図にも示すように、この第２の案内部材４４は、排紙フレーム１０８と同様に配設され、表面には第１の案内部材４３と平行な断面がＵ字の溝状の案内部４４ａが形成されている。そして、嵌合摺動部４２は、先端部４２ａが第２の案内部材４４の溝状の案内部４４ａに嵌合する凸状に形成されている。

これにより、抱持摺動部４１と第１の案内部材４３との間でガタが生じていても、抱持摺動部４１は第１の案内部材４３を所定の間隔をあけて２個所で抱持し、さらに嵌合摺動部４２は第２の案内部材４４と相互に嵌合しているので、３点でキャリッジ１４１を支持することになり、キャリッジ１４１全体としてのガタを完全に無くすことができる。したがって、用紙の搬送方向と直交する方向へのキャリッジ１４１の回転を規制することができるので、記録精度を高精度な状態に維持することができる。

なお、図７（Ｂ）の拡大図に示すように、第２の案内部材４４の表面に断面がＶ字の溝状の案内部４４ｂを形成しても同様な効果を得ることができる。また、図７（Ｃ）に示すように、第２の案内部材４４の表面に断面が半円形のレール状の案内部４４ｃを形成し、この嵌合摺動部４２の先端部４２ｂを案内部４４ｃに嵌合する凹状に形成しても同様な効果を得ることができる。

ここで、図５に示すキャリッジ案内構造は、抱持摺動部４１及び嵌合摺動部４２という２つの規制部を備えているため、相互の位置のばらつきにより、抱持摺動部４１を第１の案内部材４３に抱持させたときに、嵌合摺動部４２の先端部４２ａ、４２ｂが第２の案内部材４４の案内部４４ｃに嵌合できない場合がある。
また、相互の平行度がでていないときは、キャリッジ１４１の動作中に大きな負荷が生じて、挙動が安定しなくなるおそれがある。そこで、図８〜図１０に示すようなキャリッジ案内構造における嵌合摺動部とすることにより上記課題を解決することができる。

図８（Ａ）、（Ｂ）は、嵌合摺動部の第１の例を示す側面図及び平面図である。この嵌合摺動部４２０は、先端部４２１と後端部４２２及びそれらの中間部４２３が本体として一体化され、さらに中間部４２３の両側がホルダ４２５から延びる２本のアーム状の弾性部４２４に一体的に支持された構成となっている。先端部４２１は第２の案内部材４４の溝状の案内部４４ａに嵌合する凸状に形成され、後端部４２２はキャリッジ１４１の底面に装着されているホルダ４２５に当接する半球状に形成され、中間部４２３は矩形板状に形成されている。

このような構成の嵌合摺動部４２０は、アーム状の弾性部４２４が撓むことにより、本体が図８（Ａ）の点Ｐに示す中間部４２３の中央を通り、かつ図８（Ｂ）の矢印ａに示す用紙の搬送方向と直交する方向に延びる軸を中心に図８（Ａ）の矢印ｂに示す方向に回転するようになっている。したがって、抱持摺動部４１及び嵌合摺動部４２０という２つの規制部の相互の位置のばらつきや平行度のばらつきが生じていても、それらのばらつきを嵌合摺動部４２０の回転により吸収することができるので、２つの規制部共に確実に配設することができるとともに、キャリッジ１４１の動作中に大きな負荷は発生せず、挙動を安定させることができる。さらに、弾性部４２４により弾性力が発生し、さらに嵌合摺動部４２０の移動により摩擦力が発生するので、キャリッジ動作時に発生する振動を抑制して減衰させることができる。

図９は、嵌合摺動部の第２の例を示す平面図である。この嵌合摺動部４３０は、図８の嵌合摺動部４２０と同様の先端部４３１と図示しない後端部及びそれらの中間部４３３が本体として一体化されているが、さらに中間部４２３の一端と一体化された略Ｗ字状の弾性部４３４の両自由端がホルダ４３５に係止された構成となっている。弾性部４３４の両自由端は、後端部４３２まで延びて半球状に形成された先端側部４３４ａがホルダ４３５に係止されている。

このような構成の嵌合摺動部４３０は、略Ｗ字状の弾性部４３４が撓むことにより、本体が図９の矢印ａに示す用紙の搬送方向に移動するようになっている。
したがって、抱持摺動部４１及び嵌合摺動部４３０という２つの規制部の相互の位置のばらつきや平行度のばらつきが生じていても、それらのばらつきを嵌合摺動部４３０の移動により吸収することができるので、２つの規制部共に確実に配設することができるとともに、キャリッジ１４１の動作中に大きな負荷は発生せず、挙動を安定させることができる。さらに、弾性部４３４により弾性力が発生し、さらに嵌合摺動部４３０の移動により摩擦力が発生するので、キャリッジ動作時に発生する振動を抑制して減衰させることができる。

図１０は、嵌合摺動部の第３の例を示す平面図である。この嵌合摺動部４４０は、図８の嵌合摺動部４２０と同様の先端部４４１と図示しない後端部及びそれらの中間部４４３が本体として一体化されているが、さらに中間部４４３の両側には突起部４４３ａが形成され、これらの突起部４４３ａに当接する２つの板バネで成る弾性部材４４４がホルダ４４５に係止された構成となっている。

このような構成の嵌合摺動部４４０は、弾性部材４４４が撓むことにより、本体が図１０の矢印ａに示す用紙の搬送方向に移動するようになっている。したがって、抱持摺動部４１及び嵌合摺動部４４０という２つの規制部の相互の位置のばらつきや平行度のばらつきが生じていても、それらのばらつきを嵌合摺動部４４０の移動により吸収することができるので、２つの規制部共に確実に配設することができるとともに、キャリッジ１４１の動作中に大きな負荷は発生せず、挙動を安定させることができる。

図１１は、本発明のキャリッジ案内構造の第２の実施形態を示す側面図、図１２は、その平面図である。キャリッジ１４１の本体部１４１ａの背面両側部には、キャリッジ案内構造を構成する一対の嵌合抱持摺動部４５が所定間隔をあけて一体的に形成されている。そして、用紙の搬送方向と直交する方向でかつ垂直方向に配設されたメインフレーム１０７には、上記嵌合抱持摺動部４５が相互に嵌合し抱持して摺動する第１の案内部材４７が形成されている。

図１３（Ａ）の拡大図にも示すように、この第１の案内部材４７は、メインフレーム１０７と同様に配設され、先端の断面がＺ形状となるように折り曲げられて上方を向いたＶ字の溝状の案内部４７ａが形成されている。そして、嵌合抱持摺動部４５は、案内部４７ａのうち、Ｖ字の溝の対向する内面の２個所に当接して嵌合する第１の凸部４５ａと、このＶ字の溝の外面を直交する２方向で当接して抱持する第２及び第３の凸部４５ｂ、４５ｃが形成されている。

さらに、キャリッジ１４１の本体部１４１ａの前部側下面中央部には、キャリッジ案内構造を構成する当接摺動部４６が一体的に形成されている。そして、用紙の搬送方向と直交する方向でかつ水平方向に配設された排紙フレーム１０８には、上記当接摺動部４６が当接して摺動する第２の案内部材４８が形成されている。

これにより、嵌合抱持摺動部４５にはキャリッジ１４１の自重による図８において左回りのモーメントが常に掛かっているので、嵌合抱持摺動部４５の第１の凸部４５ａは、案内部４７ａのＶ字の溝の内面に下方向の力で常に当接し、嵌合抱持摺動部４５の第２の凸部４５ｂは、案内部４７ａのＶ字の溝の外面に右方向の力で常に当接し、抱持摺動部４５の第３の凸部４５ｃは、案内部４７ａのＶ字の溝の外面に上方向の力で常に当接することになる。

よって、嵌合抱持摺動部４５と第１の案内部材４７との間でガタは生じず、結局、キャリッジ１４１全体としてのガタを完全に無くすことができる。したがって、用紙の搬送方向と直交する方向へのキャリッジ１４１の回転を規制することができるので、記録精度を高精度な状態に維持することができる。なお、図１３（Ｂ）の拡大図に示すように、第１の案内部材４７に断面がＵ字の溝状の案内部４７ｂを形成しても同様な効果を得ることができる。

以上説明したように、本発明によれば、抱持摺動部と第１の案内部材との間でガタが生じていても、嵌合摺動部と第２の案内部材の案内部とを相互に嵌合することにより、キャリッジ全体としてはガタが無くなった状態にすることができるので、記録媒体の搬送方向と直交する方向へのキャリッジの回転を規制することができる。

以上、本発明を種々の実施形態に関して述べたが、本発明は以上の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、他の実施形態についても適用されるのは勿論である。例えば、記録装置としてインクジェット式のプリンタを例に説明したが、これに限られるものではなく、キャリッジを有する記録装置であれば、例えば熱転写式等のプリンタ、インクジェット式、熱転写式等のファクシミリ装置やコピー装置等にも適用可能である。

本発明の実施の形態に係る記録装置の１つであるインクジェット式プリンタの外部構成の全体を排紙口を閉じた状態で斜め前方から見た斜視図である。 図１のインクジェット式プリンタの排紙口を開いた状態の斜視図ある。 図１のインクジェット式プリンタの上部ハウジングを取り外したときの内部構成の全体を斜め前方から見た斜視図である。 図３のインクジェット式プリンタの主要部の断面側面図である。 本発明のキャリッジ案内構造の第１の実施形態を示す側面図である。 図５のキャリッジ案内構造の平面図である。 図５のキャリッジ案内構造の要部の拡大図である。 図５のキャリッジ案内構造を改良した嵌合摺動部の第１の例を示す側面図及び平面図である。 図５のキャリッジ案内構造を改良した嵌合摺動部の第２の例を示す平面図である。 図５のキャリッジ案内構造を改良した嵌合摺動部の第３の例を示す平面図である。 本発明のキャリッジ案内構造の第２の実施形態を示す側面図である。 図１１のキャリッジ案内構造の平面図である。 図１１のキャリッジ案内構造の要部の拡大図である。 従来のキャリッジ案内構造を示す側面図である。

符号の説明

４１抱持摺動部、４２、４２０、４３０、４４０ 嵌合摺動部、４３ 第１の案内部材、４４ 第２の案内部材、４５ 嵌合抱持摺動部、４６ 当接摺動部、４７ 第１の案内部材、４８ 第２の案内部材、１００ インクジェット式プリンタ、１０１ 上部ハウジング、１０２ 下部ハウジング、１０３ 給紙口、１０４ 排紙口、１０５ 窓部、１０６ カバー、１１０ 給紙トレイ、１１１ 給紙ガイド、１２０ 排紙スタッカ、１３０ メイン基板、１４０ 記録手段、１４１ キャリッジ、１４２ 記録ヘッド、１４３ キャリッジモータ、１４４ タイミングベルト、１４５ 吸引ポンプ、１４６ インクカートリッジ、１５０ 供給手段、１５１ 給紙ローラ、１６０ 搬送手段、１６１ 紙送りローラ、１６３ 排紙ローラ、１６５ 紙送りモータ、１６６ プラテン、１６７ 軸受け、４２４、４３４ 弾性部、４４４ 弾性部材。

Claims (4)

1. 記録ヘッドが搭載されたキャリッジを記録媒体の搬送方向と直交する方向へ移動させる際の案内構造であって、
   前記記録媒体の搬送方向と直交する方向に配設される第１の案内部材に設けられた案内部と相互に嵌合し、かつ抱持して摺動する嵌合抱持摺動部と、
   前記第１の案内部材と並設される第２の案内部材に当接して摺動する当接摺動部とを備え、
   前記嵌合抱持摺動部は、折り曲げられた前記案内部における溝部の内面に対して嵌合する第１の凸部と、前記溝部の外面を直交する２方向で抱持する第２及び第３の凸部とを有することを特徴とするキャリッジ案内構造。
2. 前記嵌合抱持摺動部は、前記第１の案内部材の案内部を所定の間隔をあけて２個所で嵌合抱持するように配設されていることを特徴とする請求項１に記載のキャリッジ案内構造。
3. 前記嵌合抱持摺動部は、断面がＺ形状、または、Ｕ字の溝状となるように折り曲げられた前記案内部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のキャリッジ案内構造。
4. 記録ヘッドが搭載されたキャリッジを備えた記録装置において、
   請求項１〜３の何れか一項に記載のキャリッジ案内構造を備えていることを特徴とする記録装置。

Images